JP2017189006A - Power supply unit - Google Patents

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浩伸 秋田
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浩伸 秋田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply unit capable of achieving the highest conversion efficiency as well as an output of a constant voltage.SOLUTION: A DC-DC converter 8 is connected with the output side of a DC-DC converter 4 connected with a power source 1, and a control circuit 7 performs follow-up control at the maximum power point for the DC-DC converter 4 according to output power of the DC-DC converter 8. A control circuit 12 controls to keep an output voltage of the DC-DC converter 8 constant.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ＤＣ−ＤＣコンバータを備える電源装置に関する。   The present invention relates to a power supply device including a DC-DC converter.

近年、地球温暖化を防止する目的から、化石燃料を消費して生成されるエネルギーからの脱却が必要とされている。そこで、再生可能エネルギーとして太陽電池や地熱のような熱源を使用した発電、振動発電等の新たな電力源の利用が検討されている。図１０に示すように、このような電力源１に負荷２：Ｒ＿loadを接続した等価回路では、電力源１の電圧Ｖ＿sourceや内部抵抗３：Ｒ＿sourceは一定では無く、動作条件により非線形に変動する。但し、これらは、それぞれの動作条件が決まれば変動しない一定値と考えることができる。   In recent years, for the purpose of preventing global warming, it is necessary to escape from energy generated by consuming fossil fuels. Then, utilization of new electric power sources, such as power generation using a heat source like a solar cell or geothermal as a renewable energy, vibration power generation, is examined. As shown in FIG. 10, in such an equivalent circuit in which the load 2: R_load is connected to the power source 1, the voltage V_source and the internal resistance 3: R_source of the power source 1 are not constant and vary nonlinearly depending on operating conditions. However, these can be considered as constant values that do not vary if each operating condition is determined.

ここで、負荷２に流れる電流及び消費される電力は、
Ｒ＿source＝Ｒ＿load
が成り立つ時に整合状態となり、最大になる。再生可能エネルギーの利用では、このように電力源１から最大の電力が取り出せる状態を如何に達成するかが重要になる。一般に、負荷２は、ある目的を達成するために用いる電力であるから、その目的により変化する。したがって、負荷２のインピーダンス，抵抗は、整合状態を実現するため自由に変更できない。 Here, the current flowing through the load 2 and the consumed power are
R_source = R_load
When it holds, it becomes a consistent state and becomes the maximum. In the use of renewable energy, it is important how to achieve a state where the maximum power can be extracted from the power source 1 in this way. In general, since the load 2 is electric power used to achieve a certain purpose, it varies depending on the purpose. Therefore, the impedance and resistance of the load 2 cannot be freely changed in order to realize a matching state.

そこで、図１１に示すように、内部抵抗３と負荷２の間にＤＣ−ＤＣコンバータ４を挿入することを考える。ＤＣ−ＤＣコンバータ４の入力電圧をＶ＿in，入力電流をＩ＿in，出力電圧をＶ＿out，出力電流をＩ＿out，電圧昇圧率をＡｖ、電力変換効率をηとすると、
Ｖ＿out＝Ａｖ・Ｖ＿in
Ｉ＿out・Ｖ＿out＝η・Ｉ＿in・Ｖ＿in
Ｖ＿out＝Ｉ＿out・Ｒ＿load
となる。 Therefore, consider inserting a DC-DC converter 4 between the internal resistor 3 and the load 2 as shown in FIG. When the input voltage of the DC-DC converter 4 is V_in, the input current is I_in, the output voltage is V_out, the output current is I_out, the voltage boosting rate is Av, and the power conversion efficiency is η,
V_out = Av ・ V_in
I_out ・ V_out = η ・ I_in ・ V_in
V_out = I_out · R_load
It becomes.

ここで、電力源１から見た負荷インピーダンスをＲ＿load2とすると、インピーダンスＲ＿load2は（１）式のように表される。
Ｒ＿load2＝Ｖ＿in／Ｉ＿in＝η・Ｒ＿load／（Ａｖ）２ …（１）
つまり、負荷２のインピーダンスが変更できなくとも、電圧昇圧率Ａｖを可変にして制御すれば、下記の整合条件を満たすことができる。
Ｒ＿source＝Ｒ＿load2 …（整合条件） Here, assuming that the load impedance viewed from the power source 1 is R_load2, the impedance R_load2 is expressed by the equation (1).
R_load2 = V_in / I_in = η · R_load / (Av) 2 (1)
That is, even if the impedance of the load 2 cannot be changed, the following matching condition can be satisfied by controlling the voltage boost rate Av to be variable.
R_source = R_load2 (matching condition)

このように電圧昇圧率Ａｖを制御して整合条件を達成する技術として、最大電力点追従(ＭＰＰＴ Maximum Power Point Tracking)技術が知られている。例えば、非特許文献１に開示されている技術では、図１２に示すように、電力源１の出力部において、電流検出部５及び電圧検出部６により電流及び電圧を測定する。そして、これらにより求められる電力を最大化するように制御回路７がＤＣ−ＤＣコンバータ４を制御することで、結果的に負荷２側のインピーダンスが内部抵抗３に等しくなり、上記整合条件を満たすようになる。   As a technique for achieving the matching condition by controlling the voltage boosting rate Av in this way, a maximum power point tracking technique (MPPT Maximum Power Point Tracking) is known. For example, in the technique disclosed in Non-Patent Document 1, the current and voltage are measured by the current detection unit 5 and the voltage detection unit 6 at the output unit of the power source 1 as shown in FIG. Then, the control circuit 7 controls the DC-DC converter 4 so as to maximize the electric power required by these, so that the impedance on the load 2 side becomes equal to the internal resistance 3 as a result, so that the matching condition is satisfied. become.

ところが、（１）式の条件における負荷２で消費される電力は
Ｐ＿out＝[(Ａｖ・η・Ｖ＿source)
／(Ａｖ２・Ｒ＿source＋η・Ｒ＿load)]２・Ｒ＿load
となる。ここで、整合条件として（１）式を満たしている場合、電力源１が出力する電力Ｐ＿sourceは
Ｐ＿source＝Ｖ＿source２／（４・Ｒ＿source）
となり、負荷Ｒ＿loadで消費される電力Ｐ＿outは
Ｐ＿out＝η・Ｖ＿source２／（４・Ｒ＿source）
と求まる。 However, the power consumed by the load 2 under the condition of equation (1) is P_out = [(Av · η · V_source)
/ (Av 2 · R_source + η · R_load)] 2 · R_load
It becomes. Here, when the expression (1) is satisfied as a matching condition, the power P_source output from the power source 1 is P_source = V_source 2 / (4 · R_source)
The power P_out consumed by the load R_load is P_out = η · V_source 2 / (4 · R_source)
It is obtained.

変換効率ηが常に一定であれば電力Ｐ＿sourceが最大となるこの条件で、消費電力Ｐ＿outも最大となる。ところが実際には、変換効率ηも入力電圧Ｖinにより変化するため、必ずしも出力電力Ｐ＿sourceが最大となる条件で消費電力Ｐoutが最大にはならない。これに対応するため、非特許文献２に開示されている技術では、図１３に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力側で電圧及び電流を検出し、出力電力を最大化している。この技術によれば、電力源１から見た負荷側インピーダンスＲ＿load2は内部抵抗２に近い値にはなるが、必ずしも一致しない。   If the conversion efficiency η is always constant, the power consumption P_out also becomes maximum under this condition where the power P_source is maximum. However, in practice, the conversion efficiency η also changes depending on the input voltage Vin, so the power consumption Pout does not necessarily become maximum under the condition that the output power P_source is maximum. In order to cope with this, in the technique disclosed in Non-Patent Document 2, as shown in FIG. 13, the voltage and current are detected on the output side of the DC-DC converter 4 to maximize the output power. According to this technique, the load-side impedance R_load2 viewed from the power source 1 is close to the internal resistance 2, but does not necessarily match.

http://wseas.us/e-library/transactions/power/2008/27-545.pdfhttp://wseas.us/e-library/transactions/power/2008/27-545.pdf http://www.eng.tau.ac.il/~shmilo/11.pdfhttp://www.eng.tau.ac.il/~shmilo/11.pdf

ところが、非特許文献２に開示されている技術では、電圧Ｖ＿outはMPPTを達成するように値が決定されるので、一定に維持されず変化する。したがって、電力Ｐ＿outを最大化できれば電圧Ｖ＿outは変動しても良い用途であれば問題なく適用できる。例えば、
http://repository.tudelft.nl/assets/uuid:dee7db89-4914-4382-86b8-d5a8e8f79aa8/MS-31.868.pdf
では上記技術をバッテリの充電に適用しており、このようなケースでは電圧Ｖ＿outの変動が問題にならない。 However, in the technique disclosed in Non-Patent Document 2, since the value of the voltage V_out is determined so as to achieve MPPT, the voltage V_out changes without being maintained constant. Therefore, as long as the power P_out can be maximized, the voltage V_out can be applied without any problem as long as it can be varied. For example,
http://repository.tudelft.nl/assets/uuid:dee7db89-4914-4382-86b8-d5a8e8f79aa8/MS-31.868.pdf
Then, the above technique is applied to charging the battery, and in such a case, fluctuation of the voltage V_out does not become a problem.

これに対して、例えばＬＳＩ（Large Scale Integration）のような一般的なエレクトロニクス回路では、動作電源電圧が例えば５Ｖや３．３Ｖ等に決まっており、電圧Ｖ＿outの変動を許容できない。そこで、図１４に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力側にもう１つのＤＣ−ＤＣコンバータ８を追加し、ＤＣ−ＤＣコンバータ８により一定電圧Ｖ＿out2を生成することが考えられる。   On the other hand, in a general electronic circuit such as LSI (Large Scale Integration), for example, the operating power supply voltage is determined to be 5 V or 3.3 V, for example, and fluctuation of the voltage V_out cannot be allowed. Therefore, as shown in FIG. 14, another DC-DC converter 8 may be added on the output side of the DC-DC converter 4 and the DC-DC converter 8 may generate a constant voltage V_out2.

しかし、このように単にＤＣ−ＤＣコンバータ８を追加しただけでは、当該コンバータ８の変換効率についての動作条件依存性が考慮されず、その結果、ＭＰＰＴ制御により最大の電力を取り出す、という本来の目的が達成できなくなる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、変換効率を最大化すると共に、一定の電圧を出力できる電源装置を提供することにある。 However, simply adding the DC-DC converter 8 in this way does not consider the dependence of the converter 8 on the operating conditions for the conversion efficiency, and as a result, the original purpose of extracting maximum power by MPPT control. Cannot be achieved.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power supply device capable of maximizing conversion efficiency and outputting a constant voltage.

請求項１記載の電源装置によれば、電力源に接続される第１ＤＣ−ＤＣコンバータの出力側に第２ＤＣ−ＤＣコンバータを接続し、第１制御部は、第２ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電力に応じて、第１ＤＣ−ＤＣコンバータを最大電力点追従制御する。そして、第２制御部は、第２ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧が一定となるように制御する。このように構成すれば、第１制御部により電力変換効率を最大化しつつ、第２制御部によって電源装置の出力電圧を一定にできる。   According to the power supply device of the first aspect, the second DC-DC converter is connected to the output side of the first DC-DC converter connected to the power source, and the first control unit uses the output power of the second DC-DC converter. Accordingly, the first DC-DC converter is subjected to maximum power point tracking control. The second control unit controls the output voltage of the second DC-DC converter to be constant. If comprised in this way, the output voltage of a power supply device can be made constant by the 2nd control part, maximizing power conversion efficiency by the 1st control part.

第１実施形態であり、電源装置の構成を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the configuration of the power supply device according to the first embodiment 第２実施形態であり、電源装置の構成を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the configuration of the power supply device according to the second embodiment 変形例を示す図Figure showing a modification 第３実施形態であり、電源装置の構成を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the configuration of the power supply device according to the third embodiment 第４実施形態であり、電源装置の構成を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the configuration of the power supply device according to the fourth embodiment 変形例を示す図Figure showing a modification 第５実施形態であり、電源装置の構成を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the configuration of the power supply device according to the fifth embodiment 第６実施形態であり、電源装置の構成を示す機能ブロック図Functional block diagram showing the configuration of the power supply device according to the sixth embodiment 変形例を示す図Figure showing a modification 従来技術を説明する、電力源及び負荷を示す図Diagram showing power source and load, explaining the prior art 図１０に示す構成に、ＤＣ−ＤＣコンバータを追加したものを示す図The figure which shows what added the DC-DC converter to the structure shown in FIG. 非特許文献１に開示されている構成を示す図The figure which shows the structure currently disclosed by the nonpatent literature 1. 非特許文献２に開示されている構成を示す図The figure which shows the structure currently disclosed by the nonpatent literature 2. 図１３に示す構成に、もう１つのＤＣ−ＤＣコンバータを追加したものを示す図The figure which shows what added another DC-DC converter to the structure shown in FIG.

（第１実施形態）
以下、第１実施形態について、図９から図１４と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分を説明する。図１に示すように、本実施形態の電源装置１１では、電流検出部５及び電圧検出部６がＤＣ−ＤＣコンバータ８の出力側に配置されている。制御回路７は、電流検出部５及び電圧検出部によりＤＣ−ＤＣコンバータ８の出力電力を参照して、ＤＣ−ＤＣコンバータ４をＭＰＰＴ制御する。ＤＣ−ＤＣコンバータ４，８は、それぞれ第１，第２ＤＣ−ＤＣコンバータに相当する。また、電流検出部５及び電圧検出部６は電力検出部に相当する。 (First embodiment)
Hereinafter, in the first embodiment, the same parts as those in FIGS. 9 to 14 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. As shown in FIG. 1, in the power supply device 11 of the present embodiment, the current detection unit 5 and the voltage detection unit 6 are disposed on the output side of the DC-DC converter 8. The control circuit 7 performs MPPT control on the DC-DC converter 4 with reference to the output power of the DC-DC converter 8 by the current detection unit 5 and the voltage detection unit. The DC-DC converters 4 and 8 correspond to first and second DC-DC converters, respectively. The current detection unit 5 and the voltage detection unit 6 correspond to a power detection unit.

そして、電源装置１１は、制御回路７とは別に、ＤＣ−ＤＣコンバータ８を制御する制御回路１２を備えている。ＤＣ−ＤＣコンバータ８の出力端子には、もう１つの電圧検出部１３が接続されている。制御回路１２は、入力される電圧検出部１３の検出信号に応じて、ＤＣ−ＤＣコンバータ８の出力電圧Ｖ＿out2が一定となるようにフィードバック制御する。制御回路７，１２は、それぞれ第１，第２制御部に相当する。   The power supply device 11 includes a control circuit 12 that controls the DC-DC converter 8 separately from the control circuit 7. Another voltage detector 13 is connected to the output terminal of the DC-DC converter 8. The control circuit 12 performs feedback control so that the output voltage V_out2 of the DC-DC converter 8 becomes constant according to the detection signal of the voltage detection unit 13 that is input. The control circuits 7 and 12 correspond to first and second control units, respectively.

すなわち、ＤＣ−ＤＣコンバータ４は、制御回路７の制御により入力インピーダンスを変化させ、電力源１から見た負荷側インピーダンスを変化させる。制御回路７は、ＤＣ−ＤＣコンバータ８の出力電圧Ｖ＿out2，出力電流Ｉ＿out2をモニタし、出力電力が最大となるようにＤＣ−ＤＣコンバータ８を制御する。   That is, the DC-DC converter 4 changes the input impedance under the control of the control circuit 7 and changes the load-side impedance viewed from the power source 1. The control circuit 7 monitors the output voltage V_out2 and the output current I_out2 of the DC-DC converter 8, and controls the DC-DC converter 8 so that the output power becomes maximum.

以上のように構成される本実施形態によれば、電力源１に接続されるＤＣ−ＤＣコンバータ４の出力側にＤＣ−ＤＣコンバータ８を接続し、制御回路７は、ＤＣ−ＤＣコンバータ８の出力電力に応じて、ＤＣ−ＤＣコンバータ４を最大電力点追従制御する。そして、制御回路１２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ８の出力電圧が一定となるように制御する。   According to the present embodiment configured as described above, the DC-DC converter 8 is connected to the output side of the DC-DC converter 4 connected to the power source 1, and the control circuit 7 includes the DC-DC converter 8. The DC-DC converter 4 is subjected to maximum power point tracking control according to the output power. Then, the control circuit 12 performs control so that the output voltage of the DC-DC converter 8 is constant.

このように構成すれば、ＤＣ−ＤＣコンバータ４，８それぞれの電力変換効率の動作状態依存性を全て加味した状態で、電源装置１１の出力電力を最大化しつつ、出力電圧Ｖ＿out2を一定にすることができ、負荷２として一般的なＬＳＩを用いた回路への適用が可能となる。尚、負荷２の消費電力Ｐ＿outは、必ずしも電源装置１１により生成される電力と一致するとは限らないので、電力源１からの電力生成動作を適宜停止させても良い。   With this configuration, the output voltage V_out2 is made constant while maximizing the output power of the power supply device 11 in a state where all the operating state dependences of the power conversion efficiencies of the DC-DC converters 4 and 8 are taken into account. Therefore, the load 2 can be applied to a circuit using a general LSI. Since the power consumption P_out of the load 2 does not necessarily match the power generated by the power supply device 11, the power generation operation from the power source 1 may be stopped as appropriate.

（第２実施形態）
図２に示すように、第２実施形態の電源装置２１は、負荷２に対し並列に接続されるコンデンサ２２を備えている。コンデンサ２２は容量素子及び電力蓄積部に相当する。すなわち、負荷２により消費される電力が、電源装置２１により生成される電力を上回ることも有り得る。そこで第２実施形態ではその場合に備え、コンデンサ２２により出力電力の電荷を保持しておくようにする。尚、コンデンサ２２に替えて、二次電池を接続しても良い。 (Second Embodiment)
As shown in FIG. 2, the power supply device 21 of the second embodiment includes a capacitor 22 connected in parallel to the load 2. The capacitor 22 corresponds to a capacitive element and a power storage unit. That is, the power consumed by the load 2 may exceed the power generated by the power supply device 21. Therefore, in the second embodiment, in preparation for that case, the capacitor 22 holds the electric charge of the output power. A secondary battery may be connected instead of the capacitor 22.

また、図３に示すように、コンデンサ２２や二次電池に適宜スイッチ７１〜７３を接続し、これらのスイッチ７１〜７３のオン・オフ状態を制御回路７により切り替えてコンデンサ２２等の充放電制御，つまり電力の蓄積及び蓄積した電力の放出制御を行っても良い。スイッチ７１〜７３は、スイッチ部に相当する。   Further, as shown in FIG. 3, switches 71 to 73 are appropriately connected to the capacitor 22 and the secondary battery, and the on / off state of these switches 71 to 73 is switched by the control circuit 7 to control charging / discharging of the capacitor 22 and the like. That is, power storage and discharge control of the stored power may be performed. The switches 71 to 73 correspond to a switch unit.

（第３実施形態）
図４に示すように、第３実施形態の電源装置３１は、第１実施形態の制御回路７及び１２を１つに統合した制御回路３２を備え、電圧検出部１３を削除した構成である。この制御回路３２を用いることで、電圧検出部６を１つのみに削減できる。 (Third embodiment)
As shown in FIG. 4, the power supply device 31 of the third embodiment includes a control circuit 32 in which the control circuits 7 and 12 of the first embodiment are integrated into one, and the voltage detection unit 13 is omitted. By using this control circuit 32, the voltage detection unit 6 can be reduced to only one.

（第４実施形態）
図５に示すように、第４実施形態の電源装置４１は、第３実施形態の構成において、ＤＣ−ＤＣコンバータ４，８の間を接続する電源線とグランドとの間にコンデンサ４２を接続した構成である。第１実施形態において、電源装置１１により生成される電力が負荷２の消費電力Ｐ＿outを上回る際に、電源装置１１の動作を停止させることに言及した。この場合、少なくともＤＣ−ＤＣコンバータ８の動作を停止させることが最も容易である。その一方で、ＤＣ−ＤＣコンバータ８の動作を停止させている間も、電力源１から生成できる電力を極力蓄積しておくことが望ましい。 (Fourth embodiment)
As shown in FIG. 5, in the power supply device 41 of the fourth embodiment, a capacitor 42 is connected between the power line connecting the DC-DC converters 4 and 8 and the ground in the configuration of the third embodiment. It is a configuration. In the first embodiment, it is mentioned that the operation of the power supply device 11 is stopped when the power generated by the power supply device 11 exceeds the power consumption P_out of the load 2. In this case, it is easiest to stop at least the operation of the DC-DC converter 8. On the other hand, it is desirable to accumulate the electric power that can be generated from the power source 1 as much as possible while the operation of the DC-DC converter 8 is stopped.

そこでこの場合、ＭＰＰＴ制御はできない状態でも、ＤＣ−ＤＣコンバータ４を動作させて生成した電力をコンデンサ４２に蓄積させる。これにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ８の動作を停止させている間も、効率良く電力を生成できる。尚、コンデンサ４２に替えて、二次電池を接続しても良いことは第２実施形態と同様である。また、図６に示すように、コンデンサ４２や二次電池に適宜スイッチ７１〜７３を接続して、制御回路３２により充放電制御を行っても良い。   Therefore, in this case, even when MPPT control cannot be performed, the power generated by operating the DC-DC converter 4 is stored in the capacitor 42. Thereby, electric power can be generated efficiently even while the operation of the DC-DC converter 8 is stopped. Note that a secondary battery may be connected instead of the capacitor 42 as in the second embodiment. In addition, as shown in FIG. 6, switches 71 to 73 may be appropriately connected to the capacitor 42 or the secondary battery, and charge / discharge control may be performed by the control circuit 32.

（第５実施形態）
図７に示すように、第５実施形態の電源装置５１では、ＤＣ−ＤＣコンバータ８の出力端子と負荷２との間に、電流検出器５に替えてシャント抵抗５２が挿入されている。そして、シャント抵抗５２の両端の電圧を、電圧検出器５３ａ，５３ｂによりそれぞれ検出する。制御回路３２Ａは、電圧検出器５３ａ，５３ｂにより検出される電圧の差によって出力電流Ｉ＿out2を検出する。したがって、電流検出器５を用いることなくＤＣ−ＤＣコンバータ８の出力電力を検出でき、回路を簡素化できる。 (Fifth embodiment)
As shown in FIG. 7, in the power supply device 51 of the fifth embodiment, a shunt resistor 52 is inserted between the output terminal of the DC-DC converter 8 and the load 2 in place of the current detector 5. The voltages at both ends of the shunt resistor 52 are detected by the voltage detectors 53a and 53b, respectively. The control circuit 32A detects the output current I_out2 based on the difference between the voltages detected by the voltage detectors 53a and 53b. Therefore, the output power of the DC-DC converter 8 can be detected without using the current detector 5, and the circuit can be simplified.

（第６実施形態）
図８に示すように、第６実施形態の電源装置６１では、第５実施形態の制御回路３２ＡをＭＣＵ（Micro Control Unit）６２で構成している。電力源１の状態である電圧Ｖ＿source，内部抵抗３や負荷２のインピーダンスは時間と共に変化する。制御回路３２ＡはＤＣ−ＤＣコンバータ４の動作状態を変化させながら、出力電力Ｐ＿outを参照して最適な動作状態を探す。そのように複雑な処理を行う制御回路３２Ａは、ＭＣＵ６２で実現するのが望ましい。 (Sixth embodiment)
As shown in FIG. 8, in the power supply device 61 of the sixth embodiment, the control circuit 32 </ b> A of the fifth embodiment is configured by an MCU (Micro Control Unit) 62. The voltage V_source, which is the state of the power source 1, and the impedances of the internal resistance 3 and the load 2 change with time. The control circuit 32A refers to the output power P_out while searching for an optimal operation state while changing the operation state of the DC-DC converter 4. The control circuit 32A that performs such complicated processing is preferably realized by the MCU 62.

ＭＣＵ６２は、周辺回路としてＡ／Ｄコンバータ６３ａ，６３ｂを備えており、これらのＡ／Ｄコンバータ６３ａ，６３ｂにより、シャント抵抗５２の両端の電圧Ｖａ,ＶｂをＡ／Ｄ変換する。尚、１つのＡ／Ｄコンバータ６３の入力チャネルを切替えてＡ／Ｄ変換を行っても良いことは言うまでもない。このように構成される第６実施形態によれば、ＭＣＵ６２が周辺回路として備えるＡ／Ｄコンバータ６３ａ，６３ｂを用いることで、電源装置６１の構成を簡素化できる。   The MCU 62 includes A / D converters 63a and 63b as peripheral circuits, and the voltages Va and Vb at both ends of the shunt resistor 52 are A / D converted by the A / D converters 63a and 63b. Needless to say, A / D conversion may be performed by switching the input channel of one A / D converter 63. According to the sixth embodiment configured as described above, the configuration of the power supply device 61 can be simplified by using the A / D converters 63a and 63b included in the MCU 62 as peripheral circuits.

また、Ｖａ,Ｖｂの電位がＡ／Ｄコンバータ６３ａ，６３ｂの動作電圧範囲を超える場合は、図９に示すように適宜抵抗７４ａ及び７４ｂ，７５ａ及び７５ｂにより分圧を行い、その分圧した電位をＡ／Ｄコンバータ６３ａ，６３ｂに入力することも好適である。抵抗７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂは分圧回路に相当する。   Further, when the potential of Va, Vb exceeds the operating voltage range of the A / D converters 63a, 63b, as shown in FIG. 9, voltage is appropriately divided by resistors 74a and 74b, 75a and 75b, and the divided potentials Is preferably input to the A / D converters 63a and 63b. The resistors 74a, 74b, 75a, and 75b correspond to a voltage dividing circuit.

本発明は上記した、又は図面に記載した実施形態にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で変形又は拡張が可能である。
第１及び第２実施形態においても電圧検出部１３を削除し、制御回路１２が電圧検出部６により出力電圧を検出しても良い。
各実施形態を、適宜組み合わせて実施しても良い。 The present invention is not limited to the embodiments described above or illustrated in the drawings, and can be modified or expanded without departing from the scope of the invention.
Also in the first and second embodiments, the voltage detection unit 13 may be deleted, and the control circuit 12 may detect the output voltage by the voltage detection unit 6.
You may implement each embodiment combining suitably.

４ ＤＣ−ＤＣコンバータ、５ 電流検出部、６ 電圧検出部、７ 制御回路、８ ＤＣ−ＤＣコンバータ、１１ 電源装置、１２ 制御回路、１３ 電圧検出部。   4 DC-DC converter, 5 current detector, 6 voltage detector, 7 control circuit, 8 DC-DC converter, 11 power supply device, 12 control circuit, 13 voltage detector.

Claims (10)

電力源（１）に接続される第１ＤＣ−ＤＣコンバータ（４）と、
この第１ＤＣ−ＤＣコンバータの出力側に接続される第２ＤＣ−ＤＣコンバータ（８）と、
この第２ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電力を検出する電力検出部（５，６）と、
前記出力電力に応じて、前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータを最大電力点追従制御する第１制御部（７，３２，３２Ａ，６２）と、
前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電圧を検出する電圧検出部（１３）と、
前記出力電圧が一定となるように前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータを制御する第２制御部（１２，３２，３２Ａ，６２）とを備える電源装置。 A first DC-DC converter (4) connected to the power source (1);
A second DC-DC converter (8) connected to the output side of the first DC-DC converter;
A power detector (5, 6) for detecting the output power of the second DC-DC converter;
A first controller (7, 32, 32A, 62) that performs maximum power point tracking control of the first DC-DC converter according to the output power;
A voltage detector (13) for detecting an output voltage of the second DC-DC converter;
A power supply device comprising: a second control unit (12, 32, 32A, 62) that controls the second DC-DC converter so that the output voltage is constant. 前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電力を蓄積し、蓄積した電力を放出するための電力蓄積部（２２）を備える請求項１記載の電源装置。   The power supply device according to claim 1, further comprising a power storage unit (22) for storing output power of the second DC-DC converter and discharging the stored power. 前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータの出力側と、前記電力蓄積部及び負荷に接続される接続部との間に配置されるスイッチ部（７１〜７３）を備え、
前記第１制御部は、前記スイッチ部をオンオフすることで、前記電力の蓄積及び前記蓄積された電力の放出を制御する請求項２記載の電源装置。 A switch unit (71 to 73) disposed between the output side of the second DC-DC converter and a connection unit connected to the power storage unit and the load;
The power supply device according to claim 2, wherein the first control unit controls the storage of the power and the discharge of the stored power by turning on and off the switch unit. 前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータの出力電力を蓄積し、蓄積した電力を放出するための電力蓄積部（４２）を備える請求項１から３の何れか一項に記載の電源装置。   The power supply device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a power storage unit (42) for storing output power of the first DC-DC converter and discharging the stored power. 前記第１ＤＣ−ＤＣコンバータの出力側と、前記電力蓄積部及び前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータの入力側との間に配置されるスイッチ部（７１〜７３）を備え、
前記第１制御部は、前記スイッチ部をオンオフすることで、前記電力の蓄積及び前記蓄積された電力の放出を制御する請求項４記載の電源装置。 A switch unit (71 to 73) disposed between the output side of the first DC-DC converter and the input side of the power storage unit and the second DC-DC converter;
The power supply device according to claim 4, wherein the first control unit controls the accumulation of the electric power and the discharge of the accumulated electric power by turning on and off the switch unit. 前記電力蓄積部は、容量素子（２２，４２）である請求項２から５の何れか一項に記載の電源装置。   The power supply device according to any one of claims 2 to 5, wherein the power storage unit is a capacitive element (22, 42). 前記電力蓄積部は、二次電池である請求項２から５の何れか一項に記載の電源装置。   The power supply apparatus according to claim 2, wherein the power storage unit is a secondary battery. 前記電力検出部は、前記第２ＤＣ−ＤＣコンバータの出力端子に直列に接続される抵抗素子（５２）を備える請求項１から７の何れか一項に記載の電源装置。   The power supply device according to any one of claims 1 to 7, wherein the power detection unit includes a resistance element (52) connected in series to an output terminal of the second DC-DC converter. 前記第１制御部は、Ａ／Ｄコンバータ（６３ａ,６３ｂ）を有するマイクロコンピュータ（６２）で構成され、
前記Ａ／Ｄコンバータにより、前記抵抗素子の両端の電圧をＡ／Ｄ変換して取得する請求項８記載の電源装置。 The first control unit includes a microcomputer (62) having A / D converters (63a, 63b),
The power supply device according to claim 8, wherein the A / D converter acquires the voltage at both ends of the resistance element by performing A / D conversion. 前記抵抗素子の両端の電圧を分圧して前記Ａ／Ｄコンバータに入力する分圧回路（７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂ）を備える請求項９記載の電源装置。   The power supply device according to claim 9, further comprising a voltage dividing circuit (74a, 74b, 75a, 75b) that divides a voltage at both ends of the resistance element and inputs the divided voltage to the A / D converter.
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